基于TRIZ理论的高压气动阀密封优化设计研究.pdf

Hy d r a u l i c s P n e u ma t i c s S e a l s ／ No ． 0 3 ． 2 0 1 6 d o i 1 0 ．3 9 6 9 ． is s n ． 1 0 0 8 0 8 1 3 ． 2 0 1 6 ．0 3 ． 0 2 2 基于T R I Z理论的高压气动阀密封优化设计研究 鲍 军， 毛京兵， 邢志胜， 张成彦， 李 奇 合肥通用机械研究院 压缩机技术国家重点实验室， 安徽 合肥2 3 0 0 3 1 摘要 高压气动阀是高压压缩机排污系统中的重要部件， 要求工作可靠且密封性能稳定。基于发明问题解决理论 T R I Z 的思想和 方法， 针对设计过程中的技术矛盾与物理矛盾， 选择合适的发明原理， 提出了高压气动阀密封优化设计方案 ， 达到了改善气动阀密封 性 的 目的。 关键词 气动阀； 密封性 ； T R I Z ； 创新原理 中图分类号 T H1 3 8 ； T B 4 2 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 8 0 8 1 3 2 0 1 6 0 3 0 0 6 7 0 3 Re s e a r c h o n t h e Opt i mi z a t i o n De s i g n o f Hi g h P r e s s u r e P ne u ma t i c Va l v e Se a l Ba s e d o n TRI Z The o r y B AOJ u n ， M AOJ i n g - b i n g， X I NGZ h i - s h e n g ， Z H A NG C h e n g - y a n ， L I O i S t a t e K e y L a b o r a t o r y o f C o mp r e s s o r T e c h n o l o g y ， H e f e i Ge n e r a l Ma c h i n e ry I n s t i t u t e ， H e f e i 2 3 0 0 3 l ， C h i n a Ab s t r a c t Th e h i g h p r e s s u r e p n e u ma t i c v a l v e i s a n i mp o r t a n t p a r t o f t h e h i g h p r e s s ur e c o mp r e s s o r s y s t e m， wh i c h i s r e l i a b l e a n d s t a b l e ． Ba s e d o n t h e i d e a s a n d me t h o d s o f TRI Z ， t h e d e s i g n me t h o d o f t h e t e c h n i c a l c o n t r a d i c t i o n a n d p h y s i c a l c o n t r a d i c t i o n i n t h e d e s i g n p r o c e s s i s c h o s e n ， a n d t h e o p t i ma l d e s i gn s c h e me o f t h e h i g h p r e s s u r e p n e u ma t i c v a l v e s e a l i s p u t f o r wa r d ． Ke y wo r d s p n e u ma t i c v a l v e ； s e a l i n g ； T RI Z； i n n o v a t i o n p r i n c i p l e O 前言 高压压缩机 采用多级 压缩实现低 压到高压 的压 缩 ， 在各级冷却器后均设计有油水分离器 ， 分离器中的 收稿 日期 2 0 1 5 一 l 卜2 3 作者简介 鲍军 1 9 8 0 一 ， 男， 安徽马鞍山人 ， T程师， 硕士 ， 在合肥通用 机械研究院从事压缩机及相关设备的研究T作。 - - - - - - - - - - - - 卜 - 卜 - 一- 卜 1 一- - 卜 油污需要 定时利用气压 排出u 。由于高压 电磁 阀国产 件性能不稳定 ， 进 口件价格 昂贵 ， 目前压缩机高压级多 采用气动阀排污口 。但是气动阀在使用过程中会出现 在不需要排污 的时候 ， 阀芯不能完全密封的泄漏现象 ， 直接降低了各级的排气压力和最终容积流量。此外有 时在需要 排污的时候 ， 阀芯不能按设计打开或者打开 程度不够 ， 造成排污不畅 。这些问题直接影响 了压缩 缸进行内泄漏测试 ， 在保证无外泄漏的情况下 ， 其 中三 根液压缸测试结果如表 l 所示。该液压缸的缸筒 内径 为 8 0 m m， 行程为 1 0 4 m m， 保压时间为5 m i n 。油液体积 V r l 4 0 ．8 X 1 ． 0 4 d in 0 ．5 2 3 L ， K 1 0 0 0 M P a ， △ p 分别 为 1 ． 6 MP a 、 1 ． 5 MP a和 1 ． 8 MP a ， △ p 1 O ． 7 MP a ， t 5 m i n 。根 据 内泄漏计算公式 4 进行计算 ， 结果表明液压缸内泄漏 量均小于国家标准J B ／ rI 1 0 2 0 5 2 0 1 0 所要求的内泄漏 量， 满足使用要求。 表 1 液压缸内泄漏测试 结果 序保压压力总压降 试验台压 内泄漏A V J B ／ T 1 0 2 0 5 一 号 b a r a p b a r 降A b a r m L ／ m i n 2 0 1 0 1 2 2 0 1 6 7 O ． 0 9 4 0 ． 1 3 mL ／ mi n 2 2 2 0 1 5 7 0 ． 0 8 4 0 ． 1 3 mL ／ mi n 3 2 2 0 1 8 7 0 ． 1 1 5 0 ． 1 3 ml L ／ mi n 3 结论 通过对保压法检测液压缸的内泄漏进行分析， 利 用密闭容器装置排除液压试验台和试压接头连接处的 内泄漏对被试液压缸 内泄漏 的影响 ， 采用压降和 内泄 漏量 的切换计算 ， 得到被试液压缸的 内泄漏量。该 方 法在实际内泄漏试验 中已得到应用 ， 取得较好 的效果 。 参考文献 [ 1 】 生敏， 尹立松 ， 等． 关于液压缸内泄漏的原因分析及理论研 究【 J 1 ． 液压气动与密封， 2 0 1 5 ， 3 6 1 - 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